摘要：近年来，随着乡村振兴战略的深入推进，农业现代化进程不断加快，农田水利基础设施建设随之迎来新的发展机遇。明渠作为农田水利工程的关键组成部分，肩负着灌溉输水、排水防涝等重要使命，其施工技术水平直接影响农业生产效率与粮食安全。目前，我国农田水利明渠建设存在诸多挑战，施工工艺陈旧、质量把控松懈、防渗效果欠佳等问题较为普遍，这些问题导致渠道渗漏严重、使用寿命缩减。针对这些状况，可采用精准测量放样技术、优化基础处理工艺、改良衬砌施工方法、创新边坡防护措施等系统技术方案，提高明渠施工质量。与此同时，构建完善的组织管理体系、强化材料质量管控、加强施工过程监督、健全验收评价标准等保障举措，能确保各项施工技术规范有效落实，为农田水利工程的高质量建设提供坚实保障。

　　在国家全面推进乡村振兴与农业现代化建设的背景下，农田水利基础设施建设被赋予了全新的战略意义。明渠作为最为常见的农田水利输水设施，其建设质量直接影响灌溉效益。然而，当下明渠施工存在不少技术难题[1]。传统施工方式效率偏低，新材料与新工艺的推广运用不够充分，质量控制体系也不完善，这些问题都亟待解决。尤其是在水资源愈发紧张的情况下，如何借助技术创新增强明渠的防渗性能、延长其使用寿命，成为农田水利工程建设的重中之重。

农田水利工程建设要点

科学规划布局

　　农田水利工程规划布局需开展全面系统的调查研究，综合考量区域水资源分布、灌区农作物种植结构以及当地气候条件等因素。规划时，要统筹灌溉与排水需求，合理确定各级渠道的布置与空间关系，保证灌溉系统完整、功能完备，同时注重与现有水利设施衔接。渠道走向应顺应自然地形，减少大填大挖，在满足水力条件的前提下实现工程量最小化。高程控制要兼顾自流灌溉和防涝排渍，通过科学水力计算，确定最优纵坡。断面尺寸应根据设计流量进行精确计算，并预留未来农业发展的余量。规划方案要经过多方案比选和技术经济论证，以实现投资效益最大化。

注重生态保护

　　生态保护贯穿农田水利工程建设的规划、设计与实施全过程。秉持最小干预原则，在满足工程功能前提下，最大程度保留原有地形地貌与生态系统，避免大规模开挖填方和植被破坏。渠道走向设计应顺应自然地形与水系脉络，减少对自然水循环的干扰。工程实施阶段，同步落实水土保持措施，防范施工期的水土流失和面源污染。工程建成后，应及时开展生态修复，依据当地气候和土壤条件，科学选择适生植物恢复渠道沿线植被，构建乔灌草结合的立体绿化体系[2]。同时，充分考虑工程对区域生态系统的整体影响，预留生态廊道和生物通道，维护生物多样性。材料选择优先考虑环保型、可再生材料，避免使用污染建材。

强化质量管理

　　完善质量管理体系是保障农田水利工程建设质量的关键。建立涵盖建设、设计、施工和监理单位的多层次质量管控网络，明确各参建主体的质量责任。在制度建设上，制定完善的质量检查、验收、事故处理等管理制度和工作流程，形成系统化质量管理规范。在人员管理方面，要配备足够的专业质量管理人员，定期组织质量意识和专业技能培训，提升全员质量管理水平。在过程控制上，实行全过程质量管理，从项目立项、设计审查到施工、竣工验收各环节严格把关，重视隐蔽工程的质量监管。建立质量问题追溯机制，对质量问题闭环管理，确保整改到位。积极探索数字化质量管理手段，运用信息化技术提升质量管理效率和精准度，为工程质量提供有力保障。

农田水利工程建设中明渠施工技术应用方法

精准测量放样技术

　　现代明渠工程的测量放样工作，已构建起一套完整的技术体系，该体系将传统测量方法与数字化技术深度融合，实现了全过程的精准控制。首级控制网运用GNSS(全球导航卫星系统)静态测量方法建立，再借助精密数据处理软件开展基线解算与网平差，保证控制点坐标精度达毫米级。次级控制网则用高精度全站仪进行导线测量，采取闭合或附合导线形式，严格把控导线全长相对闭合差，为后续施工放样筑牢基准框架。在数字地籍测绘方面，现代遥感技术发挥了重要作用，通过无人机航测获取高分辨率影像数据，利用多视影像密集匹配算法生成高精度数字表面模型。针对复杂地形区域，地面三维激光扫描技术发挥补充作用，采用相位式或脉冲式扫描仪获取点云数据，经点云处理软件进行滤波分类和曲面重建，构建精细的三维地形模型，为渠道线路优化和工程量计算提供准确基础数据。

　　实际放样作业采用智能型全站仪搭配专业工程放样软件，实现设计数据到现场标定的无缝对接。放样采用极坐标法，通过蓝牙连接现场实时显示偏差，指导点位调整。长距离直线段分段放样，每段设置转点并严格校核;曲线段依据设计参数计算加密点坐标，保障曲线平滑过渡。特殊部位(如弯道、渐变段等)增加放样密度，必要时采用网格法控制断面形状。建立统一的工程坐标系和数据库系统，以数字形式存储和管理测量成果。开发专用数据处理程序，实现测量数据的自动检核、平差计算和成果输出，提升工作效率和数据可靠性。借助移动端应用程序实现现场测量数据的实时采集与传输，确保测量信息及时准确。这种数字化管理模式不仅提高了作业效率，更为后续施工和质量控制提供了完整的数据支撑。

优化基础处理工艺

　　明渠基础处理需依据工程地质勘察报告与现场实际状况，制订针对性方案。对于常见软弱地基，换填法经济有效。一般挖除地表下1.5m—2.5m的软弱土层，回填级配良好的砂砾石料。回填分层进行，每层虚铺厚度不超过30cm，用18t—21t的振动压路机碾压6—8遍，使压实度达96%以上。含水量高的软弱地基，应采用强夯法。施工用10t—20t夯锤，落距10m—15m，夯点间距5m—7m，夯击能量1500kN·m—3000kN·m，以最后两击平均夯沉量不超过50mm控制质量。处理深层软弱地基采用水泥搅拌桩技术，采用直径50cm—60cm的桩体，桩间距1.2m—1.5m，水泥掺入比15%—20%，严格执行四搅四喷工艺，保证桩体搅拌均匀连续。特殊地质条件下，处理方法各有不同。湿陷性黄土地区，常用预浸水法，提前30—45天浸水，浸水深度超过处理深度1m，浸水后补充碾压消除湿陷性。膨胀土地区，换填非膨胀性土可靠，换填深度不小于1.5m，基底设置30cm—50cm砂砾石垫层排水缓冲。地下水位高时，轻型井点降水系统有效，井点间距1.0m—1.5m，降水深度在施工面下0.5m—1.0m，持续至基础达到设计强度。施工中严格控制技术参数：振动碾压速度23km/h—3km/h，错轮碾压保证均匀;强夯按由内向外、隔行跳打的顺序进行，防止出现“弹簧土”;水泥搅拌桩钻杆提升速度0.8m/min—1.2m/min，确保搅拌充分;预浸水处理做好周边防护。

改进衬砌施工技术

　　现代明渠衬砌技术呈多元化发展，可依据不同工程条件与防渗要求采用差异化施工方案[3]。预制混凝土衬砌构件在工厂标准化生产，能达到毫米级尺寸精度。其采用高强混凝土配方，添加聚丙烯纤维等抗裂材料，极大提升了构件耐久性。现场安装时，用全站仪精确定位，借助专用吊装设备与微调装置精准就位，接缝处灌注双组分聚氨酯密封胶，形成连续弹性防水层。现浇混凝土衬砌实现了机械化连续作业，自行式渠道衬砌机可一次性完成布料、振捣、抹面等工序，衬砌厚度控制精度达±3mm，施工速度为20m/h—30m/h。针对混凝土早期收缩问题，内养护技术应运而生，通过掺入饱和轻骨料或超吸水聚合物，缓慢释放内部水分，减少收缩裂缝。复合土工膜防渗系统采用三层构造，底层是200g/m²的无纺土工布，中间为1.0mm—1.5mm厚的HDPE(高密度聚乙烯)防渗膜，面层是混凝土或砂浆。膜材用双轨热熔焊机焊接，焊缝强度不低于母材的80%。新型喷涂防渗技术采用高压无气喷涂设备将改性聚脲弹性体均匀喷于基面，形成2mm—3mm厚的无缝防渗层，延伸率超过300%，能适应基面变形。冻胀地区的渠道采用复合保温防渗结构，在传统防渗层下设置XPS挤塑聚苯乙烯保温板，阻断冻胀破坏。纳米改性水泥基渗透结晶型防水材料通过活性物质与水泥水化产物的二次反应，在混凝土内形成致密防水层，实现“自愈合”防渗。机械化衬砌配套了系列专用设备，如渠道基面修整机、自动布料系统等，实现全过程机械化作业。

创新边坡防护方法

　　现代明渠边坡防护技术已从传统单一工程防护迈向工程与生态结合的综合防护体系，兼顾边坡稳定与生态环境效益。在工程防护方面，混凝土预制块护坡采用工厂化生产的连锁型预制块，其独特的凸凹咬合结构形成整体防护面层，块体间植生孔洞既保障结构稳定，又利于植被生长。格宾石笼护坡用镀锌钢丝编织网箱，内填级配块石，形成透水性与柔韧性良好的防护层，适合易受水流冲刷的陡坡。土工格室护坡将高分子材料制成的三维蜂窝状格室固定于坡面，填充种植土后形成稳定加筋土结构，兼具防护与绿化功能。现浇生态混凝土护坡在混凝土中添加有机质和植物种子，多孔结构设计使其既有抗冲刷强度，又为植物生长提供空间，实现了工程防护与生态景观的结合。在生态防护技术方面，三维土工网垫护坡采用合成材料建成立体网状结构，填充种植土并播种适宜草种，从而形成根系网络，有效固结土体。椰纤维毯护坡用天然椰纤维材料覆盖坡面，透水性与保墒性好，植被建成前提供临时防护，之后自然降解成有机肥。植生袋护坡通过将装有营养土和种子的可降解纤维袋堆叠于坡面，利用袋体固定与根系固结的双重作用，有效稳定边坡，适用于较陡土质边坡。液压喷播技术则借助专用机械，将混合浆液喷射于坡面，配合可降解纤维网进行固定，进而实现快速绿化。

完善排水系统设计

　　明渠排水系统的设计要结合水文地质、渠道结构及周边环境。在进行地表排水系统设计时，要依据集水面积计算排水沟断面尺寸与纵坡。采用梯形或矩形断面，边坡坡度1:1—1:1.5，沟底宽不小于30cm，保障排水能力符合暴雨强度要求。高填方渠段在填方体内部设纵向排水盲沟，用粒径20mm—40mm的碎石或卵石作反滤层，厚度不少于30cm，与横向排水管连通，构成立体排水网络。穿越道路或建筑物的渠段用预制混凝土涵管或现浇箱涵管，管径依据设计流量确定，最小直径为60cm，设置消能设施。边坡排水系统着重截水沟和排水沟的合理布局，挖方边坡顶部设截水沟，沟底纵坡不小于3‰，用混凝土衬砌或块石砌筑，避免坡面径流冲刷渠道。地下水位高的地段，在渠道基础下方设排水垫层，采用透水性好的沙砾料，厚度40cm—50cm，与集水井连通，必要时设置轻型井点泄水系统。排水系统与主体工程衔接处要采取可靠的止水措施，如橡胶止水带或遇水膨胀止水条，防止渗漏。排水出口设消力池或消力坎，池长不小于3倍设计水深，用钢筋混凝土结构，使水流平稳过渡[4]。特殊地质条件下，如膨胀土或湿陷性黄土地区，需加强排水系统设计，增加排水盲沟密度和深度，必要时采用复合土工膜防渗与排水结合的方案。寒冷地区要考虑冻胀影响，排水设施埋深应大于当地冻土深度，并采取保温防冻措施。

农田水利工程建设中明渠施工技术应用保障措施

　　保障水利工程施工质量需从多方面入手，健全的管理体系、严格的材料控制、有效的过程监控以及完善的验收标准缺一不可。首先，健全组织管理体系是技术落地的重要保障。要建立项目法人责任制，明确各方质量责任，使建设参与方都清楚自身在质量把控中的角色。同时，配备足够的专业技术人员，涵盖水利、测量、质检等多领域。建立技术交底制度也必不可少，在每道工序开工前，向施工班组详细说明技术要点与质量标准。建立奖惩机制，奖励质量优良的工区，严肃追究质量问题责任，激励各部门提升施工质量。其次，强化材料质量控制是确保工程质量的物质基础。要建立合格供应商名录，对重要材料进行招标采购，从源头上把控质量。严格进场验收，查验质量证明文件并按规定抽样检测。规范材料存储，根据不同材料特性提供适宜的保存条件。对于新型材料，要进行现场工艺试验确定最佳施工参数。再次，加强施工过程监控是确保施工质量的关键。实行监理旁站制度，对关键工序全程监督。采用先进检测设备，精准检测断面尺寸、防渗效果等指标，确保符合设计要求。建立质量问题台账并实行闭环管理，及时解决发现的问题。引入无人机巡检等新技术，能提高质量检查效率。最后，完善验收评价标准是质量把关的最后防线。制定详细的验收实施细则，明确各项指标的检测方法和合格标准。组建专业的验收团队，包括设计、施工、监理等方面专家，确保验收专业性。采用仪器检测与人工检查相结合的方式，确保验收结果客观公正。引入第三方检测机构参与关键指标检测，可提高验收工作的公信力。验收资料要完整归档，为工程后期运维与评估提供依据[5]。

　　农田水利工程明渠施工技术应用需综合考量多方面因素。生态保护、质量管理、测量放样、基础处理、衬砌施工、边坡防护及排水系统设计等，都直接影响着工程质量。可通过采用环保材料、强化管理体系、运用精准测量技术、优化基础处理工艺、改进衬砌施工技术、创新边坡防护方法、完善排水系统设计等措施，全面提升工程质量与生态效益。通过综合施策，为农田水利工程提供技术与质量支撑，促进农业可持续发展。

　　参考文献：

　　[1]王济宁.小型农田水利工程灌溉管理存在的问题及建议[J].当代农机,2024(10):76+79.

　　[2]胡义杰,林强.农田水利工程给排水施工分析[J].低碳世界,2024,14(10):46-48.

　　[3]程军梅.农田水利工程高效节水灌溉发展思路探讨[J].农业灾害研究,2024,14(10):236-238.

　　[4]邵波.高标准农田水利工程建设探讨[J].农业灾害研究,2024,14(10):275-277.

　　[5]路晓艺.新时期农田水利工程管理的优化策略[J].农业灾害研究,2024,14(10):278-280.

　　甘肃省水利厅关于下达2025年水利科学试验研究及技术推广计划“明渠施工技术的研究与应用”(项目编号：25GSLK98)。

　　终审：魏文源

　　监审：王莉娟

　　编校：赵彩瑞